Las plantas se adaptan al cambio climático, pero el calor extremo marca su límite

Las plantas han demostrado una sorprendente capacidad para evolucionar genéticamente y adaptarse al cambio climático, pero tienen límites: el calor extremo supera sus mecanismos de defensa, rompe su capacidad de adaptación y puede conducir a la extinción de las poblaciones.

Así lo ha comprobado un equipo internacional de investigadores, entre ellos científicos de Madrid, que ha llevado a cabo un experimento único para analizar cómo y a qué velocidad evolucionan las plantas para sobrevivir al cambio climático. Para ello, sembraron una especie genéticamente muy diversa, Arabidopsis thaliana, en 360 parcelas distribuidas en treinta zonas climáticas de Europa occidental, el Mediterráneo, Oriente Medio y Norteamérica. Los resultados se publican este jueves en la revista Science.

Los ensayos incluyeron hasta 70.000 ejemplares de variantes genéticas distintas en entornos muy diversos, desde zonas frías como los Alpes hasta regiones extremadamente cálidas, como el desierto israelí del Néguev, además de nueve estados de Estados Unidos o áreas secas de España y Grecia, donde el aumento de temperaturas puede superar con mayor facilidad ese límite evolutivo.

Durante cinco años, los investigadores dejaron crecer las plantas sin intervención, salvo la limpieza de malas hierbas, y cada primavera recolectaron muestras de los ejemplares supervivientes, secuenciando su genoma completo para analizar las alteraciones genéticas.

Los resultados muestran que las variaciones genéticas preexistentes, especialmente las relacionadas con la floración y la respuesta al estrés térmico, aumentan mediante selección natural y ayudan a la supervivencia. Sin embargo, en los entornos más calurosos las plantas no lograron adaptarse: en lugar de cambios útiles, las poblaciones sufrieron alteraciones genéticas caóticas y aleatorias que acabaron llevándolas a la extinción.

Límite de adaptación

El estudio ha sido coordinado por el investigador español Moisés Expósito-Alonso, de la Universidad de California, Berkeley, quien ha destacado la importancia de identificar los llamados "puntos de inflexión", es decir, los límites a partir de los cuales una especie ya no puede adaptarse.

Conocer esos umbrales permite desarrollar modelos para predecir qué especies están en mayor riesgo y diseñar mejores estrategias de conservación en ecosistemas vulnerables.

En el trabajo han participado centros de investigación y universidades de numerosos países, incluidos equipos de Madrid, Catalunya, Baleares y Andalucía, así como del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), que han contribuido a identificar las variantes genéticas asociadas a una adaptación exitosa y las condiciones en las que la presión climática supera esa capacidad evolutiva.

Durante décadas, los científicos se han preguntado si las plantas pueden evolucionar con la suficiente rapidez para adaptarse a un planeta en calentamiento. Sin embargo, hasta ahora los estudios se basaban en experimentos aislados, según ha subrayado el CSIC en una nota de prensa.

Estrategias de conservación

"Los datos sobre la velocidad de la evolución, junto con los cambios genéticos que la acompañan, son fundamentales para crear modelos que ayuden a identificar qué plantas y animales están en riesgo", ha señalado Expósito-Alonso.

Los investigadores advierten de que las plantas seguirán viéndose afectadas por los cambios en los climas locales, por lo que consideran imprescindible desarrollar estrategias que permitan comprender sus límites de adaptación, ya sea de forma natural o mediante medidas de conservación.

En este sentido, subrayan la necesidad de generar datos cuantitativos que permitan anticipar riesgos, identificar umbrales climáticos y orientar las políticas de protección de especies.